電子密度天平測試原理浮力法和置換法

發表時間:2015-07-18 15:04

浮力法與置換法:

根據阿基米得的原理測定一個物質的密度,說明固體浸沒在液體中的重量、體積和密度之間的關系。但測定密度要精確地測定樣品的體積是困難的。

當物體完全地被浸沒在液體時,要求物體的體積與置換液體的體積是相等的。因而我們可以獲得密度和液體重量和固體重量之間的關系。

許多簡單和精確的測定重量方法可以排除需要測量體積:

流體靜力的稱重做法有二個基本上不同的方法。

A:浮力方法:經由浮力而使重量減少,需要測量物體的重量。

B:置換方法:要求直接測量置換的液體重量。

浮力方法:

是常常使用于測定固體和液體的密度。即,一個物體在液體中呈現的重量是經由浮力而使所測量的重量減少。這重量值被用于與在空氣中重量組合而計算密度。所讀出的重量說明浸沒物體的重量表示被浮力所減少的值。

這意味著,根據公式ρs = ρfl(Ws/Wfl),已知在空氣中物體的重量 Ws= W(a)。物體在液體的重量 Wfl 不直接地知道,而是由物體在空氣的重量(W(a))和在液體(W(fl))之間的區別產生:W fl = W(a) - W(fl)。

置換方法:

置換法是阿基米得的另一種方法,用于測量固體和液體的密度。置換法的程序必需要測定置換液體的重量,液體容器直接地放在秤盤上同時浸沒物體。有許多情況,物體懸浮在掛架組合上。

當物體浸沒在液體時,它置換了液體的體積Vfl于密度ρfl 和重量Wfl。施加在置換物體的浮力是FB=ρfl.Vfl.g = Wfl.g。 由于物體的重量Ws g是裝載于掛架組合上,而且不是由天平裝載,天平直接地讀出液體Wfl的重量,但是容器的重量要先扣除。


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